3.2 NoSQL兴起的原因 ☒ 3、关系数据库的关键特性包括完善的事务机制和高效的查询 机制。但是，关系数据库引以为傲的两个关键特性，到了 Web2.0时代却成了鸡肋，主要表现在以下几个方面： (1)Web2.0网站系统通常不要求严格的数据库事务 (2)Web2.0并不要求严格的读写实时性 (3)Web2.0通常不包含大量复杂的SQL查询（去结构化， 存储空间换取更好的查询性能) 学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学
学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学 3.2 NoSQL兴起的原因 3、关系数据库的关键特性包括完善的事务机制和高效的查询 机制。但是，关系数据库引以为傲的两个关键特性，到了 Web2.0时代却成了鸡肋，主要表现在以下几个方面： （1）Web2.0网站系统通常不要求严格的数据库事务 （2）Web2.0并不要求严格的读写实时性 （3）Web2.0通常不包含大量复杂的SQL查询（去结构化， 存储空间换取更好的查询性能）
3.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 数据库原理 完全支持 部分支持 RDBMS有关系代数理论作为基础 NoSQL没有统一的理论基础 RDBMS很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也比较 数据规模 大 超大 有限，性能会随着数据规模的增大而降低 NoSQL可以很容易通过添加更多设备来支持更大规 模的数据 RDBMS需要定义数据库模式，严格遵守数据定义和 数据库模式 固定 灵活 相关约束条件 NoSQL不存在数据库模式，可以自由灵活定义并存 储各种不同类型的数据 可以实现高效的 RDBMS借助于索引机制可以实现快速查询（包括记 简单查询，但是 录查询和范围查询) 查询效率 快 不具备高度结构 很多NoSQL数据库没有面向复杂查询的索引，虽然 化查询等特性， 复杂查询的性能 NoSQL可以使用MapReduce来加速查询，但是，在 不尽人意 复杂查询方面的性能仍然不如RDBMS 学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学
学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学 3.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 数据库原理 完全支持 部分支持 RDBMS有关系代数理论作为基础 NoSQL没有统一的理论基础 数据规模 大 超大 RDBMS很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也比较 有限，性能会随着数据规模的增大而降低 NoSQL可以很容易通过添加更多设备来支持更大规 模的数据 数据库模式 固定 灵活 RDBMS需要定义数据库模式，严格遵守数据定义和 相关约束条件 NoSQL不存在数据库模式，可以自由灵活定义并存 储各种不同类型的数据 查询效率 快 可以实现高效的 简单查询，但是 不具备高度结构 化查询等特性， 复杂查询的性能 不尽人意 RDBMS借助于索引机制可以实现快速查询（包括记 录查询和范围查询） 很多NoSQL数据库没有面向复杂查询的索引，虽然 NoSQL可以使用MapReduce来加速查询，但是，在 复杂查询方面的性能仍然不如RDBMS
3.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 RDBMS严格遵守事务ACID模型，可以保证事 一致性 强一致性 弱一致性 务强一致性 很多NoSQL数据库放松了对事务ACID四性的要 求，而是遵守BASE模型，只能保证最终一致性 任何一个RDBMS都可以很容易实现数据完整性， 比如通过主键或者非空约束来实现实体完整性， 数据完整性 容易实现 很难实现 通过主键、外键来实现参照完整性，通过约束 或者触发器来实现用户自定义完整性 但是，在NoSQL数据库却无法实现 RDBMS很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也 扩展性 一般 好 比较有限 NoSQL在设计之初就充分考虑了横向扩展的需 求，可以很容易通过添加廉价设备实现扩展 RDBMS在任何时候都以保证数据一致性为优先 目标，其次才是优化系统性能，随着数据规模 可用性 好 很好 的增大，RDBMS为了保证严格的一致性，只能 提供相对较弱的可用性 大多数NoSQL都能提供较高的可用性 学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学
学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学 3.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 一致性 强一致性 弱一致性 RDBMS严格遵守事务ACID模型，可以保证事 务强一致性 很多NoSQL数据库放松了对事务ACID四性的要 求，而是遵守BASE模型，只能保证最终一致性 数据完整性 容易实现 很难实现 任何一个RDBMS都可以很容易实现数据完整性， 比如通过主键或者非空约束来实现实体完整性， 通过主键、外键来实现参照完整性，通过约束 或者触发器来实现用户自定义完整性 但是，在NoSQL数据库却无法实现 扩展性 一般 好 RDBMS很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也 比较有限 NoSQL在设计之初就充分考虑了横向扩展的需 求，可以很容易通过添加廉价设备实现扩展 可用性 好 很好 RDBMS在任何时候都以保证数据一致性为优先 目标，其次才是优化系统性能，随着数据规模 的增大，RDBMS为了保证严格的一致性，只能 提供相对较弱的可用性 大多数NoSQL都能提供较高的可用性
3.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 RDBMS已经标准化(SQL) NoSQL还没有行业标准，不同的NoSQL数据库 标准化 是 否 都有自己的查询语言，很难规范应用程序接口 StoneBraker认为：NoSQL缺乏统一查询语言， 将会拖慢NoSQL发展 RDBMS经过几十年的发展，已经非常成熟， 技术支持 高 低 Oracle等大型厂商都可以提供很好的技术支持 NoSQL在技术支持方面仍然处于起步阶段，还 不成熟，缺乏有力的技术支持 可维护性 复杂 复杂 RDBMS需要专门的数据库管理员(DBA)维护 NoSQL数据库虽然没有DBMS复杂，也难以维护 学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学
学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学 3.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 标准化 是 否 RDBMS已经标准化（SQL） NoSQL还没有行业标准，不同的NoSQL数据库 都有自己的查询语言，很难规范应用程序接口 StoneBraker认为：NoSQL缺乏统一查询语言， 将会拖慢NoSQL发展 技术支持 高 低 RDBMS经过几十年的发展，已经非常成熟， Oracle等大型厂商都可以提供很好的技术支持 NoSQL在技术支持方面仍然处于起步阶段，还 不成熟，缺乏有力的技术支持 可维护性 复杂 复杂 RDBMS需要专门的数据库管理员(DBA)维护 NoSQL数据库虽然没有DBMS复杂，也难以维护
3.3 NoSQL与关系数据库的比较 总结 (1)关系数据库 优势：以完善的关系代数理论作为基础，有严格的标准，支持事务 ACD四性，借助索引机制可以实现高效的查询，技术成熟，有专业 公司的技术支持 劣势：可扩展性较差，无法较好支持海量数据存储，数据模型过于死 板、无法较好支持Neb2.0应用，事务机制影响了系统的整体性能等 (2)NoSQL数据库 优势：可以支持超大规模数据存储，灵活的数据模型可以很好地支持 Web2.0应用，具有强大的横向扩展能力等 劣势：缺乏数学理论基础，复杂查询性能不高，大都不能实现事务强 一致性，很难实现数据完整性，技术尚不成熟，缺乏专业团队的技术 支持，维护较困难等 学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学
学以致用 DATABASE@UESTC 用以促学 3.3 NoSQL与关系数据库的比较 总结 （1）关系数据库 优势：以完善的关系代数理论作为基础，有严格的标准，支持事务 ACID四性，借助索引机制可以实现高效的查询，技术成熟，有专业 公司的技术支持 劣势：可扩展性较差，无法较好支持海量数据存储，数据模型过于死 板、无法较好支持Web2.0应用，事务机制影响了系统的整体性能等 （2）NoSQL数据库 优势：可以支持超大规模数据存储，灵活的数据模型可以很好地支持 Web2.0应用，具有强大的横向扩展能力等 劣势：缺乏数学理论基础，复杂查询性能不高，大都不能实现事务强 一致性，很难实现数据完整性，技术尚不成熟，缺乏专业团队的技术 支持，维护较困难等